JPH02225622A - クラッド管の熱処理方法 - Google Patents
クラッド管の熱処理方法Info
- Publication number
- JPH02225622A JPH02225622A JP4470689A JP4470689A JPH02225622A JP H02225622 A JPH02225622 A JP H02225622A JP 4470689 A JP4470689 A JP 4470689A JP 4470689 A JP4470689 A JP 4470689A JP H02225622 A JPH02225622 A JP H02225622A
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- Japan
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- steel
- less
- tube
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、Ｈ，Ｓ分が多いサワー環境の油井等における
ラインパイプに使用されるクラッド鋼管の熱処理方法に
関する。
ラインパイプに使用されるクラッド鋼管の熱処理方法に
関する。
（従来技術とその問題点）
近年の石油・天然ガス油井においては、井戸の深度が深
くなってきており、このため、塩素イオン、硫化水素ガ
ス等の腐食因子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、ま
た油井を回復するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入
することも行なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。
くなってきており、このため、塩素イオン、硫化水素ガ
ス等の腐食因子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、ま
た油井を回復するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入
することも行なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。
ここで使用されるラインパイプ材は、高温・高圧に耐え
る機械的性質と、すぐれた耐食性が要求される。この機
械的性質について、ＡＰＩ（アメリカ石油協会）規格で
は、耐力３６．６ｋｇ／ａｍ”以上、降伏比（耐力／引
張強度）０．８５以下、更に場合によっては一３０℃に
おける衝撃吸収エネルギーが３．５ｋｇ−ｍ以上の特性
を具備せねばならないことを規定している。その理由は
、耐力が低いと管の強度が弱く、管の肉厚を大きくせね
ばならないからであり、降伏比が大きいと僅かの塑性変
形で破壊に至るためである。また−３０℃における高い
衝撃吸収エネルギーを必要とするのはラインパイプが低
温環境で使用されることを考慮したためである。
る機械的性質と、すぐれた耐食性が要求される。この機
械的性質について、ＡＰＩ（アメリカ石油協会）規格で
は、耐力３６．６ｋｇ／ａｍ”以上、降伏比（耐力／引
張強度）０．８５以下、更に場合によっては一３０℃に
おける衝撃吸収エネルギーが３．５ｋｇ−ｍ以上の特性
を具備せねばならないことを規定している。その理由は
、耐力が低いと管の強度が弱く、管の肉厚を大きくせね
ばならないからであり、降伏比が大きいと僅かの塑性変
形で破壊に至るためである。また−３０℃における高い
衝撃吸収エネルギーを必要とするのはラインパイプが低
温環境で使用されることを考慮したためである。
従来、このバイブ材として、炭素鋼又は低合金鋼の単層
管が使用されていた。ラインパイプとして使用するため
にはバイブ連結のための溶接工程が不可欠であり、溶接
性を考慮し、更には溶接による脆化を防止するために、
低炭素の材料を選択せねばならなかったからである。し
かし、炭素鋼や低合金鋼の単層管では耐食性に欠ける問
題があった。
管が使用されていた。ラインパイプとして使用するため
にはバイブ連結のための溶接工程が不可欠であり、溶接
性を考慮し、更には溶接による脆化を防止するために、
低炭素の材料を選択せねばならなかったからである。し
かし、炭素鋼や低合金鋼の単層管では耐食性に欠ける問
題があった。
そこで、ラインパイプとしての使用条件を考慮し、ライ
ンパイプ材として所定の強度と耐食性の両特性を満足さ
せるため、外側を炭素鋼又は低合金鋼、内側をステンレ
ス鋼又は高合金鋼から形成したいわゆるクラッド鋼管の
使用が提案されているが、適正な熱処理条件の設定が困
難であったため、材質に相応した特性を確保することが
できなかった。
ンパイプ材として所定の強度と耐食性の両特性を満足さ
せるため、外側を炭素鋼又は低合金鋼、内側をステンレ
ス鋼又は高合金鋼から形成したいわゆるクラッド鋼管の
使用が提案されているが、適正な熱処理条件の設定が困
難であったため、材質に相応した特性を確保することが
できなかった。
即ち、炭素鋼又は低合金鋼に所定の強度及び靭性を付与
するためには、約９５０℃で加熱後焼入れを行なう必要
があり、一方、ステンレス鋼又は高合金鋼の場合、所定
の耐食性を付与するために、約１０５０℃にて加熱後急
冷することにより、炭素分を基地中に固溶させるいわゆ
る溶体化熱処理が必要である。
するためには、約９５０℃で加熱後焼入れを行なう必要
があり、一方、ステンレス鋼又は高合金鋼の場合、所定
の耐食性を付与するために、約１０５０℃にて加熱後急
冷することにより、炭素分を基地中に固溶させるいわゆ
る溶体化熱処理が必要である。
しかし、１０５０℃に加熱後水冷、９５０℃に加熱後水
冷、６９０℃に加熱後空冷の熱処理を施すことにより、
耐食性、耐力及び靭性の点では満足すべき結果が得られ
ても、降伏比は約０．９又はそれ以上にもなり、前述し
たＡＰＩ規格をクリアすることはできないのである。外
層（炭素鋼又は低合金鋼）及び内層（ステンレス鋼又は
高合金鋼）の熱処理条件（加熱温度、冷却方法）の妥協
点として、例えば１０５０℃にて加熱後空冷すると冷却
速度が遅いために、今度は十分な耐力を得ることができ
ない。このようにクラッド鋼管は、材質の相違から適正
な熱処理を実施することは極めて困難であった。
冷、６９０℃に加熱後空冷の熱処理を施すことにより、
耐食性、耐力及び靭性の点では満足すべき結果が得られ
ても、降伏比は約０．９又はそれ以上にもなり、前述し
たＡＰＩ規格をクリアすることはできないのである。外
層（炭素鋼又は低合金鋼）及び内層（ステンレス鋼又は
高合金鋼）の熱処理条件（加熱温度、冷却方法）の妥協
点として、例えば１０５０℃にて加熱後空冷すると冷却
速度が遅いために、今度は十分な耐力を得ることができ
ない。このようにクラッド鋼管は、材質の相違から適正
な熱処理を実施することは極めて困難であった。
本発明は上記問題に鑑み、クラッド鋼管の新規な熱処理
方法を提供するものであって、焼入れ加熱温度をオース
テナイト化温度まで上昇させず、焼入れ加熱温度として
は比較的低温のフェライト−オーステナイトの二相域温
度にて加熱することに最大の特徴を有する。
方法を提供するものであって、焼入れ加熱温度をオース
テナイト化温度まで上昇させず、焼入れ加熱温度として
は比較的低温のフェライト−オーステナイトの二相域温
度にて加熱することに最大の特徴を有する。
（技術的手段及び作用）
本発明は、重量％にて、Ｃ： ０．１６％以下、Ｓｔ
：０．５０％以下、Ｍｎ ： １．５５％以下、Ｎ ｉ
：０．６０％以下、Ｃｒ ：Ｏ，２０％以下、Ｍ ｏ
：０．３０％以下、Ｖ ：０．１Ｑ％以下を含有し、
炭素当量値が０．４２以下、残部実質的にＦｅからなる
炭素鋼又は低合金鋼の外層と、ステンレス鋼又は高合金
鋼の内層とから構成されるクラッド鋼管の熱処理に於て
、１０５０±２５℃のオーステナイト化温度にて加熱後
水冷することにより外層の拡散処理及び内層の溶体化処
理を行ない、次に８２０±３０℃のフェライト−オース
テナイト温度にて加熱後水冷することにより焼入れ処理
を行なうものである。
：０．５０％以下、Ｍｎ ： １．５５％以下、Ｎ ｉ
：０．６０％以下、Ｃｒ ：Ｏ，２０％以下、Ｍ ｏ
：０．３０％以下、Ｖ ：０．１Ｑ％以下を含有し、
炭素当量値が０．４２以下、残部実質的にＦｅからなる
炭素鋼又は低合金鋼の外層と、ステンレス鋼又は高合金
鋼の内層とから構成されるクラッド鋼管の熱処理に於て
、１０５０±２５℃のオーステナイト化温度にて加熱後
水冷することにより外層の拡散処理及び内層の溶体化処
理を行ない、次に８２０±３０℃のフェライト−オース
テナイト温度にて加熱後水冷することにより焼入れ処理
を行なうものである。
但し、炭素当量値は次式によって表される。
なお、焼入れ処理後、必要に応じて低温靭性を向上させ
るため、６００±３０℃にて加熱後空冷する焼戻し処理
を行なうものである。
るため、６００±３０℃にて加熱後空冷する焼戻し処理
を行なうものである。
本発明の熱処理方法を実施することによって、耐力３６
．６ｋｇ／ｍが以上、降伏比０．８５以下、−３０℃に
おける衝撃吸収エネルギーが３．５ｋｇｚｎ以上の特性
を備えた外層と、すぐれた耐食性を備えた内層とから構
成されるクラッド鋼管を得ることができる。
．６ｋｇ／ｍが以上、降伏比０．８５以下、−３０℃に
おける衝撃吸収エネルギーが３．５ｋｇｚｎ以上の特性
を備えた外層と、すぐれた耐食性を備えた内層とから構
成されるクラッド鋼管を得ることができる。
（実施例）
クラッド鋼管は、炭素鋼又は低合金鋼の外層と、ステン
レス鋼又は高合金鋼の内層とから構成される。
レス鋼又は高合金鋼の内層とから構成される。
遠心力鋳造法にて４種類（Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ）のクラ
ブド鋼管を供試管として製造した。その合金成分を第１
表に示す。なお、供試管のサイズは、外径１６８．３ｍ
ｍ、肉厚１５．７ｍｍ（外層１２．７ｍｍ、内層３ｍｇ
＋＞、長さ５ｍである。
ブド鋼管を供試管として製造した。その合金成分を第１
表に示す。なお、供試管のサイズは、外径１６８．３ｍ
ｍ、肉厚１５．７ｍｍ（外層１２．７ｍｍ、内層３ｍｇ
＋＞、長さ５ｍである。
供試管Ｎα１〜８について、種々の条件にて熱処理を行
ない、熱処理後の機械的性質及び耐食性を調べた。熱処
理条件を第２表、機械的性質を第３表に示す。供試管Ｎ
α１及び２は、本発明の方法と比較するために行なった
もので、当業者が一般的に考える熱処理条件である。供
試管Ｎα３〜８は何れも本発明の熱処理条件によった。
ない、熱処理後の機械的性質及び耐食性を調べた。熱処
理条件を第２表、機械的性質を第３表に示す。供試管Ｎ
α１及び２は、本発明の方法と比較するために行なった
もので、当業者が一般的に考える熱処理条件である。供
試管Ｎα３〜８は何れも本発明の熱処理条件によった。
（以下余白）
第３表の結果から明らかな如く、本発明の熱処理方法に
よったクラッド鋼管は、前述したＡＰＩ規格における、
耐力３６．６ｋｇ／ｍ＋ｓ”以上、降伏比０．８５以下
、−３０℃における衝撃吸収エネルギー３．５ｋｇ・１
以上の特性を具備している。一方、供試管磁１は耐力が
低く、供試管魔２は降伏比が高い。
よったクラッド鋼管は、前述したＡＰＩ規格における、
耐力３６．６ｋｇ／ｍ＋ｓ”以上、降伏比０．８５以下
、−３０℃における衝撃吸収エネルギー３．５ｋｇ・１
以上の特性を具備している。一方、供試管磁１は耐力が
低く、供試管魔２は降伏比が高い。
供試管魔６〜Ｎａ ８は、焼戻し処理を行なっているた
め、低温における衝撃吸収エネルギーは更に大きく、低
温靭性に特にすぐれていると言える。なお、焼戻し温度
を約６００℃前後と比較的低い温度にて実施しているが
、これはステンレス鋼を内層に用いた場合、６５０〜７
００℃の温度範囲ではステンレス鋼が鋭敏化するため、
これを避けるためである。
め、低温における衝撃吸収エネルギーは更に大きく、低
温靭性に特にすぐれていると言える。なお、焼戻し温度
を約６００℃前後と比較的低い温度にて実施しているが
、これはステンレス鋼を内層に用いた場合、６５０〜７
００℃の温度範囲ではステンレス鋼が鋭敏化するため、
これを避けるためである。
更に、本発明の熱処理方法によったクラッド鋼管の耐食
性を評価するため、供試管Ｎα４及びＮａ７について分
極テスト及び粒界腐食テストを行なった。その結果を第
４表に示す。なお、分極テストは、４０℃、３％ＮａＣ
１、ｐＨ３，９０中にて行なった。粒界腐食テストはＡ
ＳＴＭ Ａ２６２ブラクテイスＣ（沸騰６５％ＨＮＯｓ
）に準拠して行なった。
性を評価するため、供試管Ｎα４及びＮａ７について分
極テスト及び粒界腐食テストを行なった。その結果を第
４表に示す。なお、分極テストは、４０℃、３％ＮａＣ
１、ｐＨ３，９０中にて行なった。粒界腐食テストはＡ
ＳＴＭ Ａ２６２ブラクテイスＣ（沸騰６５％ＨＮＯｓ
）に準拠して行なった。
第４表
耐食性を評価するため、内層成分と同種の材料であるｌ
Ｎ６２５材のプレート材について、所定の溶体化処理後
における孔食電位及び腐食減量を調べたところ、夫々孔
食電位７５８ｍＶ、腐食減１１０．４５ｇ／ｍ’ｈであ
り、本発明の方法によったものと同程度の性能であった
。
Ｎ６２５材のプレート材について、所定の溶体化処理後
における孔食電位及び腐食減量を調べたところ、夫々孔
食電位７５８ｍＶ、腐食減１１０．４５ｇ／ｍ’ｈであ
り、本発明の方法によったものと同程度の性能であった
。
（発明の効果）
本発明の熱処理方法を実施したクラッド鋼管は、高い強
度及び低温靭性並びにすぐれた耐食性を備えている。従
って、サワー環境での油井ラインパイプ部材として使用
するのに最適である。また、同様な特性が要求される化
学機器用の配管材の熱処理にも適用できる。
度及び低温靭性並びにすぐれた耐食性を備えている。従
って、サワー環境での油井ラインパイプ部材として使用
するのに最適である。また、同様な特性が要求される化
学機器用の配管材の熱処理にも適用できる。
Claims (1)
- （１）重量％にて、Ｃ：０．１６％以下、Ｓｉ：０．５
０％以下、Ｍｎ：１．５５％以下、Ｎｉ：０．６０％以
下、Ｃｒ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．３０％以下、Ｖ
：０．１０％以下を含有し、炭素当量値が０．４２以下
、残部実質的にＦｅからなる炭素鋼又は低合金鋼の外層
と、ステンレス鋼又は高合金鋼の内層とから構成される
クラッド鋼管の熱処理に於て、１０５０±２５℃にて加
熱後水冷し、次に８２０±３０℃にて加熱後水冷するこ
とを特徴とするクラッド鋼管の熱処理方法。 但し、炭素当量値は次式によって表される。 炭素当量値（％）＝Ｃ＋［Ｍｎ／６］＋［（Ｃｒ＋Ｍｏ
＋Ｖ）／５］＋［Ｎｉ／１５］（２）１０５０±２５℃
にて加熱後水冷し、次に８２０±３０℃にて加熱後水冷
した後、更に６００±３０℃にて加熱後空冷する特許請
求の範囲第１項に記載のクラッド鋼管の熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470689A JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
| SU4831630 RU2058676C1 (ru) | 1989-02-23 | 1990-10-22 | Способ охлаждения пучка заряженных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470689A JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225622A true JPH02225622A (ja) | 1990-09-07 |
| JPH0772304B2 JPH0772304B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=12698863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4470689A Expired - Lifetime JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772304B2 (ja) |
| RU (1) | RU2058676C1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598351A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-04-20 | Nippon Steel Corp | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管の製造方法 |
| JPH06256844A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Nippon Steel Corp | 耐食性と低温靱性に優れた複合鋼板の製造法 |
| KR100338706B1 (ko) * | 1997-07-25 | 2002-09-19 | 주식회사 포스코 | 몰리브덴함유스테인레스강의충격인성을향상시키기위한소둔열처리방법 |
| KR100505730B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2005-08-03 | 두산중공업 주식회사 | 고강도와 고인성을 갖는 롤쉘의 열처리 방법 |
| KR101301994B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-09-03 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 클래드강 제조 방법 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4470689A patent/JPH0772304B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-10-22 RU SU4831630 patent/RU2058676C1/ru active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598351A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-04-20 | Nippon Steel Corp | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管の製造方法 |
| JPH06256844A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Nippon Steel Corp | 耐食性と低温靱性に優れた複合鋼板の製造法 |
| KR100338706B1 (ko) * | 1997-07-25 | 2002-09-19 | 주식회사 포스코 | 몰리브덴함유스테인레스강의충격인성을향상시키기위한소둔열처리방법 |
| KR100505730B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2005-08-03 | 두산중공업 주식회사 | 고강도와 고인성을 갖는 롤쉘의 열처리 방법 |
| KR101301994B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-09-03 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 클래드강 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772304B2 (ja) | 1995-08-02 |
| RU2058676C1 (ru) | 1996-04-20 |
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